引言
油气水处理工艺是油田生产过程中不可或缺的关键技术,通过有效的油气处理环节能够提升油气的采集纯度、优化油气采集质量,减少原有采集过程中不必要的能源消耗,做好原有打字的清除,促进油田综合效益的提高。在油田生产过程中,油田企业经常将先进程度、稳定性、使用价值、可靠性等因素作为工艺选择的主要考虑方向,工艺的经济效益、复杂程度会受到一定程度的忽视,为了提升油田企业油气处理工艺技术的应用价值,其需要对工艺技术的应用办法、应用原理进行深度研究,降低油田生产的成本,简化油气水处理流程,通过高质量、系统化的运行保障油田企业的经济效益。
一、油气水处理工艺技术的应用价值
(一)提升油气的采集率
当下大部分的油田企业在生产油气环节中应用到的采集系统都为干式采油树生产系统,这种生产模式的应用范围较为广泛,并且只需要施工人员在油气井口对内部进行施加,就能够将深海中的油气通过机械输送到路面,这也意味着能够同步输送到路面的不仅包括油气,还包括海水。通过油气水处理工艺技术的应用能够减少采集的水量,提升油气的采集率,并且在采集率得到提升之后,系统井口中应用的背压也会相对减少,使油气采集更加稳定、高效[1]。
(二)降低油气含水量
油气水处理工艺技术在石油运输、生产过程中的应用能够降低油气中的含水量,使油井中产出的液体能够有更高的纯度,减少采集物运输的设施负荷。另外,在海底注水系统的支持下,通过油气水处理工艺技术分离出的海水还能够转头运输到海水底层,简化油田企业应用的传统生产流程,突出油气水处理工艺技术的环保特性,减少产出物运输、分离的资金成本与能源消耗。
二、油气水处理工艺技术的应用办法
(一)物理处理法
物理处理法是指通过物理手段将原有混合物中的矿物质及悬浮物进行统一分离的方式,在实行油气水处理作业的过程中,始终坚持环保理念,为后续油气应用奠定基础。随着油田企业的不断发展,我国许多海域油田都处于开发的中后期阶段,产出的油气混合物中具有多的固体杂质和矿物质,并且,在水和反应的支持下出现了乳化现象,油田企业为了减少油气混合物中的固态物或提升油气混合物质量,会在其中注入特定的化学物质,实际上,这种方法长期来看会使油气中的乳化现象进一步加深。这时,油田企业便可以应用油气水处理工艺技术中的物理处理法解决原有混合物的乳化问题。物理处理法包括重心分离法、离心分离法与过滤蒸发法,首先,离心分离法是将原有混合物注入到较大的旋转容器之中,通过机械操控使容器保持旋转状态,在旋转动作的影响下,内部物质会受到离心力的影响而出现位置的偏移,溶液中质量较大的固体物质会在旋转的过程中甩到容器的边缘,这时,工作人员可以将固体物质进行直接分离。其次,重心分离法则是应用水与油的比重差异,通过进制实现水油分离,对原有混合物中的杂质与水进行清除。再次,过滤法则是应用污水处理技术,将原有混合物中的污水大分子物质进行分离,这一方式的处理成本较高,在油田企业中应用较少[2]。
(二)化学处理法
化学处理法一般应用于经过物理处理法以后的油气混合物,当物理处理法无法达到理想效果时,才会运用化学处理法对原有混合物中的杂质或水进行去除。化学处理法包括中和法、氧化法和混凝沉淀法等。中和法是应用酸碱中和反应促使原有混合物中的杂质沉淀,在应用中合法之前,操作人员先需要对原有混合物的化学性质进行检测,然后根据实际需求添加对应的化学物质,促使原有混合物内发生酸碱反应。氧化法是将混合物中含有的可溶解分子转化为无机物或无毒固体。混凝沉淀法则是通过添加混凝剂,将原有污水中的胶体粒子进行吸附,实现混合物污水的处理,保障油气水处理工艺技术应用具备环保性。
(三)生物处理法
顾名思义,生物处理法是应用微生物的生化作用,将油气水混合物中蕴含的大分子有机物进行分解,实现混合物中杂质的清除,同时可以将油气水中蕴含的有毒物质分解,清除净化原有混合物。生物处理法是油田企业经营过程中较长应用的处理方式之一,其可以根据微生物的种类、生存条件分为无氧处理方式与有氧处理方式,无论是哪种处理方式,都存在着处理成本低、效率高、对原有混合物影响小的优势,在我国的油田企业中得到了广泛的应用。
(四)紧凑型旋流脱气器
紧凑型旋流脱气器能够在离心力的基础上为油气水分离提供动力,操作人员可以在紧凑型旋流脱气器上方,将有井中采出的油气混合物注入,通过机械设备的操作、旋转、分离将混合物中的气体脱离出来,而设备的底部有液体出口能够将操作后的液体进行分离。现如今,大部分油田企业应用的紧凑型旋流脱气器都会在底部增加锁气原件,因为传统的紧凑型旋流脱气器会在底部排出液体的过程中泄露部分气体,降低脱离的纯度,而在锁气原件应用之后能够有效避免这一状况。在第一级气体洗涤器应用了之后,操作人员需要将导出的气体进行再次操作,将气体中余下的液体进行二次分离,而在第二级气体洗涤器把气流中的液体颗粒进行分离之后,操作人员需要将两个层级中分离出来的液体进行统一收集、汇总。
(五)超音速气-液分离技术
超音速气-液分离技术是一种低温冷凝技术,其中主要构件包括压缩段、旋流分离段、膨胀段,在超音速分离器使用之后,低温冷凝技术的应用价值也会有所提升。操作人员可以将气体混合物注入到超音速分离器的膨胀段,在器械设备的压力驱动下,气体在内部形成加速状态,直到达到超音速以后,在绝热阶段温度迅速降低,水蒸气与重烃会出现冷凝现象,并将水蒸汽转化成微米级的细雾状,这时,便实现了油气与水的分离,也可以同时将水中的矿物质与其他杂质清除。在混合液体进入旋流分离段以后,产生的液滴会在转力、漩涡的驱动下出现离心活动,液体之间的分离也能够通过这一设施实现。在压缩段中注入的大多为干气,加速段中的转速、流速都会逐渐下降,达到亚音速之后,温度与压力都会有所降低[3]。
三、总结
综上所述,油田企业为了减少油气生产过程中的废弃物产生量,需要对油气水处理工艺的优化与应用进行深度研究,找到技术的应用切口,提升油气水处理工艺的应用成效,让其在深海中能够采集到纯度更高、质量更好的油气资源,积极探索深水领域及极深水领域的油气水处理工艺技术应用方式,满足当下社会对油气资源的需求量,推动油田企业的可持续化发展。
参考文献:
[1]宋尧舜,刘晓瑜.油气水处理工艺技术应用[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(23):193-194.
[2]易新愚,蔡岩,梁杉.高效节能油气处理工艺技术及应用[J].化工管理,2016(14):220.
[3]赵新民,舒华文,王建共等.高效节能油气处理工艺技术及应用[J].油气田地面工程,2003(03):30-31.